Dispositivo Electrónico Inteligente para Monitoreo de

IDX
Catálogo
Dispositivo Electrónico
Inteligente para
Monitoreo de Disyuntores
Los disyuntores son largamente utilizados en los sistemas eléctricos de potencia para las funciones de
protección y maniobra, de forma que sus perfectas condiciones de funcionamiento son esenciales para la
confiabilidad del sistema y seguridad de las instalaciones.
Con eso, el monitoreo y el diagnóstico en línea de su estado, a través del IED para monitoreo de disyuntor,
contribuye para la continuidad del suministro de energía y reducción de los riesgos de fallas, al detectar y
diagnosticar en fase incipiente los defectos en evolución en el equipo.
El funcionamiento seguro de los disyuntores utilizados en los sistemas eléctricos de potencia depende de la
operación confiable de los varios subsistemas que constituyen ese equipo, incluyendo el mecanismo de
accionamiento y de acumulación de energía, los mecanismos de disparo y de movimiento del contacto
principal y el sistema aislante.
A través de diversas mediciones y cálculos de los algoritmos de ingeniería, el SDX monitorea y diagnostica el
estado del disyuntor y sus subsistemas, emitiendo avisos de mantenimiento con antecedencia programada,
así como alarmas en el caso de anormalidades, a través de un sistema de señalización por colores,
permitiendo visualizar rápidamente el estado del disyuntor:
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Verde: disyuntor en buen estado. Ningún mantenimiento necesario.
Azul: disyuntor en buen estado. Aviso para realización de mantenimiento programado.
Amarillo: alarma de anormalidad menor.
Rojo: alarma de anormalidad mayor.
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Para eso, el IDX supervisa diversas variables, conforme aplicable, siendo que algunas son oscilografadas
durante las operaciones:
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Tensiones y corrientes de las bobinas de abertura y cierre;
Contactos de señalización de estado del disyuntor;
Contactos de alarma y bloqueo por presión del SF6;
Tensiones de comando;
Temperaturas del mecanismo y ambiente y corriente del calentador (opcional 3);
Corrientes de los calentadores del SF6 (opcional 3);
Tensión, corriente y consumo del motor de accionamiento (opcional 4);
Presión hidráulica o neumática (opcional 4);
Desplazamiento del contacto principal durante la operación (opcional 5);
Corrientes de línea (opcional 5);
Densidad y temperatura del SF6 (opcional 6).
El IDX efectúa todavía la correlación de esas mediciones, a través de algoritmos especialistas de ingeniería,
obteniendo diversas informaciones útiles para el diagnóstico y pronóstico, como:
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Tiempos de reacción y de pulso en las bobinas de abertura y cierre;
Resistencia de las bobinas durante la operación y continuidad de las bobinas;
Tensiones mínimas y máximas en las bobinas durante la operación;
Tiempos de abertura y cierre de los contactos auxiliares durante la operación;
Coherencia de los contactos de señalización de estado del disyuntor (opcional 3);
Nº de operaciones y tempo de servicio del disyuntor, totales y después del último mantenimiento
(opcional 3);
Promedio de operaciones y tiempo extrapolado para mantenimiento del disyuntor (opcional 3);
Funcionamiento del calentador del mecanismo en función de las temperaturas (opcional 3);
Funcionamiento de los calentadores de los polos en función de las temperaturas (opcional 3);
Firma de consumo, energía utilizada y tiempos del motor durante la carga (opcional 4);
Nº de operaciones, horas de operación y tiempo de servicio del motor, totales y después del último
mantenimiento (opcional 4);
Promedio de operaciones diarios y tiempo restante para mantenimiento de la bomba (opcional 4);
Falla en la operación del mecanismo después de la operación del disyuntor (opcional 4);
Exceso de operaciones de la bomba hidráulica o tiempo de carga del resorte alto (opcional 4);
Sub y sobretensión de las alimentaciones de comando y del motor (opcional 4);
Velocidades y aceleraciones instantáneas y velocidad promedio del contacto principal (opcional 5);
Curso (Stroke), adelantamiento (overtravel) y retorno (rebound) del contacto principal durante la
operación (opcional 5);
Tiempos de abertura, cierre, preinserción y movimiento del contacto principal (opcional 5);
Tiempos de arco, pre arco, establecimiento, interrupción y reignición (opcional 5);
Integración de las corrientes de arco, separadas por regiones de arco y de las boquillas (desgaste
acumulado) (opcional 5);
Porcentaje de desgaste de los contactos principales y de las boquillas del disyuntor (opcional 5);
Tiempos de sincronismo entre polos con accionamientos independientes (opcional 5);
Tasa de pérdida y tiempo para recarga del gas SF6 (opcional 6);
Presión del SF6, real y normatizada a 20 ºC (opcional 6);
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Funciones Opcionales
OPCIONAL 1 - PROTOCOLO DNP 3.0
 Protocolo de comunicación seleccionable por el usuario entre Modbus RTU y DNP 3.0 nivel 1;
 Atiende al nivel 3 cuando aplicable;
OPCIONAL 2 – MEMORIA DE MASA
 Expande la Memoria de Oscilografías del Disyuntor para 40 eventos;
 Expande la Memoria de Oscilografías del Motor para 40 eventos, dependiendo de la disponibilidad
del opcional 4;
 Adiciona el Registro de Eventos, como alarmas y otras ocurrencias en memoria no volátil;
OPCIONAL 3 – MANTENIMIENTO DEL DISYUNTOR
 Permite el mantenimiento optimizado del disyuntor, basándose tanto en el contaje de las
operaciones realizadas como en el tiempo de servicio;
 Permite el monitoreo de los componentes del sistema anticondensación del panel, realizando
mediciones de la temperatura interna del panel y de la temperatura ambiente;
Permite también el monitoreo de otras temperaturas que el usuario desee, como el calentamiento del
mecanismo;
OPCIONAL 4 – MANTENIMIENTO DEL MOTOR
 Permite el monitoreo y almacenamiento de la firma de torque del motor del disyuntor;
 La memoria de oscilografías del motor soporta 10 eventos;
 Permite el mantenimiento optimizado del motor del disyuntor, basándose tanto en el conteo de las
operaciones realizadas como en el tiempo de servicio;
OPCIONAL 5 – MEDICIÓN DE POSICIÓN DEL DISYUNTOR
Permite la medición de la posición del disyuntor a través de un codificador incremental,
posibilitando diversas informaciones y diagnósticos, como:
 Tiempos de arco y desgaste del contacto y boquillas;
 Desplazamiento, velocidad y aceleración del contacto;
 Tiempos de operación del disyuntor;
 Sincronismo de operación entre polos;
OPCIONAL 6 – MEDICIÓN DE LA DENSIDAD Y TEMPERATURA DEL SF6
Permite la medición de la densidad y temperatura del gas SF6 del disyuntor a través de un sensor
digital o analógico, posibilitando las siguientes informaciones y diagnósticos:
 Densidades del SF6;
 Presiones do SF6;
 Tasa de pérdida y tiempo para recarga;
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Dados Técnicos
Condición
Intervalo / Descripción
Tensión de alimentación:
Consumo máximo:
Temperatura de operación:
Grado de protección:
Conexiones:
Fijación:
38 a 265 Vca/Vcc 50/60 Hz
≤13 W
-40 a +85 ºC
IP 20
0,3 a 2,5 mm2, 22 a 12 AWG
Fijación en panel
Entradas de medición – Versión monopolar
Posición del contacto del disyuntor:
1 codificador incremental
Corrientes:
6 TCs externos clip-on 0...10 Aca / 14 A pico
Tensiones:
7 de 0...240 Vca / 0...300 Vcc, divididas en dos
grupos aislados (4 + 3 entradas)
2 sensores Pt100 Ω a 0 ºC rango -55 a 200 ºC
Temperaturas:
Densidad/temperatura de SF6:
Contactos secos:
1 sensor pulsado densidad/temperatura o
1 señal 4-20 mA de densidad
2 libres de potencial
Errores máximos
Corrientes:
1% de la medición en el rango 0,5...10 Aca
Tensiones:
1% de la medición en el rango 80...240Vca /
100...300Vcc
0,5% del final de escala + error del sensor
Temperaturas:
Densidad:
0,5% del final de escala + error del sensor
Salidas a relés:
3 reversibles + 2 NA/NF (especificar en la
compra)
70 W(cc) / 220 VA(ca)
Potencia máxima de conexión:
Tensión máxima de conexión:
Corriente máxima de conducción:
Puertos de comunicación serial:
250 Vcc / 250 Vca
5A
Uno RS-485
Uno programable RS-485 o RS-232
Uno USB Device para uso local
2x fibra óptica (Ts, Tx) o 2x RJ-45
Protocolos de Comunicación:
Almacenamiento en memoria no volátil:
Modbus RTU, DNP3.0
Memoria no volátil para parámetros, alarmas y
registro de eventos, incluyendo los contadores
de operaciones
Almacenamiento de, lo mínimo, 45 oscilografías
(maniobras) del disyuntor
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Diagramas de Conexión
El IDX puede ser suministrado en dos opciones de hardware: una para monitoreo de disyuntores
monopolares y otra para monitoreo de disyuntores tripolares. Vea abajo los diseños esquemáticos de cada
opción de hardware y sus capacidades:
Diagrama de conexión del IDX monopolar:
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Diagrama de conexión del IDX tripolar:
Notas:
1) Los diseños en verde representan conexiones de sensores alternativos, sustituyendo las conexiones
en negro de aquellas posiciones específicas y alterando las variables que pueden ser monitoreadas
allí.
2) Los contactos de salida fueron presentados como cuando el IDX está desenergizado.
3) El codificador y los sensores de densidad y temperatura del SF6 deben ser conectados por
intermedio del equipo auxiliar DEP.
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Leyenda:
Variable
Descripción
CODIFICADOR
IL, IL1, 2 y 3
IBA1 y 2
La lectura de las señales A, A/, B y B/ permiten conocer la posición del contacto principal del
disyuntor.
Corriente de línea, maniobrada por el disyuntor. En el modelo monopolar solo habrá la corriente IL,
en el tripolar existirán las corrientes IL1, IL2 y IL3.
Corriente de las bobinas de abertura 1 y 2.
IBF
Corriente de la bobina de cierre.
IAQ
Corriente del sistema de calentamiento del disyuntor.
IAQSF1, 2 y 3
IMT
VBA1 y 2
VBF
V1 y V2
VMT
Corriente de calentamiento del gas aislante SF6. Habrá IAQSF2 y 3 apenas en los modelos
tripolares.
Corriente del motor de carga.
Tensión en las bobinas de abertura 1 y 2.
Tensión en la bobina de cierre.
Tensiones de alimentación 1 y 2 del sistema de comando del disyuntor.
Tensión del motor de carga.
DJA
Contacto de status disyuntor abierto.
DJB
Contacto de status disyuntor cerrado.
SF6AL
Contacto de alarma por presión del gas aislante SF6.
SF6BL
Contacto de bloqueo por presión del SF6.
SF6D
Densidad del gas SF6.
SF6T
Temperatura del gas SF6.
PRMEC
Presión del mecanismo de accionamiento del disyuntor.
TMEC
Temperatura del mecanismo de accionamiento.
TAMB
Temperatura ambiente.
Sincronismo
R1, 2 y 3
R4 y 5
RS+ y RS -
Sincronismo entre disyuntores, para modelos monopolares.
Salidas a relés de lógica convertible.
Salidas a relés NA.
Puertos de comunicación serial tipo RS-485.
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Dimensiones
Especificación para Pedido
La entrada de alimentación es universal (38 a 265 Vcc/Vca 50/60 Hz). De este modo, en el pedido de
compra del aparato basta especificar:

Monitor para Disyuntores - IDX:
 Cantidad requerida del producto;
 Cantidad requerida de TCs Clip-on y otros accesorios opcionales;
 Configuración de los relés (NA/NF);
 Modo de conexión monopolar o tripolar;
 Funciones opcionales deseadas entre las listadas en la página 3;
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Acessórios Opcionais

Sensor de Temperatura Pt100Ω a 0ºC
Para la medición de temperatura es necesario un sensor de temperatura instalado. Los sensores utilizados
deben ser del tipo Pt100Ω a 0ºC. En el caso de que sea necesario, Treetech dispone de sensor adecuado
para la instalación en termopozo, conforme el diseño abajo (dimensiones especiales bajo consulta),
suministrado como accesorio opcional.
Características
Norma:
ASTM E1137, clase B
Coeficiente alfa:
0,003850 / ºC
Rango de medición:
-100 a +300 ºC
Cabezote:
Aluminio fundido, pintado
Bulbo (barra):
Acero inoxidable
Prensacable:
Latón, niquelado
Corriente:
Latón, niquelado
Tornillos:
Latón niquelado o acero
inoxidable
Adaptador:
Acero inoxidable
Aislamiento:
2kV, 50/60 Hz, 1 min

Sensor de Temperatura Ambiente
El IDX dispone de entradas para medición de temperatura que puede ser utilizada, por
ejemplo, para medición de temperatura ambiente u otras. En el caso de que sea utilizada
para medición da temperatura ambiente, debe ser utilizado un sensor de temperatura
tipo Pt100Ω a 0ºC instalado en un abrigo térmico, que minimiza los errores que sol,
lluvia, viento, etc., le causarían a la medición. En el caso de que sea necesario, Treetech
dispone de sensor y abrigo térmico adecuados para esta medición, suministrados como
accesorio opcional.

TCs Externos Tipo Ventana Seleccionable (Clip-on)
La utilización de TCs externos del tipo ventana con núcleo seccionable es requerida para la operación del
SDX. Este ítem es suministrado en la cantidad necesaria al tipo de aplicación deseada, debiendo ser
solicitada la cantidad en el pedido de compra. Él permite la instalación del producto sin la conexión directa
del circuito de corriente, eliminando el riesgo de abertura accidental. Temperatura de operación: 40...+85°C. Dimensiones (mm).
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
Gabinetes Para Instalação ao Tempo
El IDX debe ser instalado siempre abrigado de las intemperies, y para esto es generalmente
instalado en el interior de un panel de control o en el interior de un edificio. En los casos en que esto no
sea conveniente, como, por ejemplo, en modernizaciones de transformadores antiguos, el SDX puede ser
suministrado en gabinete a prueba de intemperie, de fácil instalación.
Características
Fijación al trafo:
Atornillada o con imanes de
alta capacidad de carga
Fijación del TS:
En rack extraíble
Conexión del cableado:
Plug multipolar removible en
la parte inferior del gabinete
Grado de protección:
IP55
Prueba de aislamiento:
2kV, 50/60 Hz, 1 min

Codificador Incremental
Un codificador debe ser utilizado para medir la posición del contacto principal. Vea abajo las características
principales esperadas de este accesorio:
Especificaciones eléctricas
Código:
Incremental
Formato de la salida:
2 canales en cuadratura.
Resolución:
1 a 4.096.
Tensión de alimentación:
5 a 28 V.
Corriente máxima:
Hasta 250 mA.
Protecciones:
Reversión, sobretensión y cortocircuito.
Respuesta en frecuencia:
100 kHz (hasta 1.024 ctp)
Especificaciones ambientales
Nivel de protección:
NEMA 13 o IP66.
Temperatura de operación:
-40 a 85 °C
Choque:
50 g para 11 ms de duración
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Vibración:
5 a 2.000 Hz a 20 g
Humedad:
98%, UR sin condensación
Dispositivo de Protección para Codificador y Sensor Digital de Densidad y Temperatura – DEP
El equipo auxiliar DEP proporciona aislamiento mejorado, protección contra descompensaciones y otras
anomalías potencialmente destructivas para sensores de circuito eléctrico menos robusto, como es el caso
del codificador y de los sensores de densidad y temperatura del SF6.
Un único DEP puede intermediar la conexión de un codificador y de un sensor de densidad + temperatura.
Sin embargo, en el caso de que sea utilizado más de un sensor de densidad y temperatura del SF6, es
necesario especificar en el pedido un DEP más para cada sensor extra. Por más detalles, consulte el
catálogo del DEP.
Características
Tensión de alimentación: 85 a 265 Vcc/Vca,
50/60 Hz
Consumo: < 3 W
Temperatura de -40 a +85 ºC
operación del relé:
Entrada: 1 Sensor de Posición Digital del tipo Codificador
Óptico Incremental por Pulsos
1 Sensor de Densidad y Temperatura del SF6 con salida por pulsos digitales,
modelo Trafag o similar
Salida: 1 Salida para conexión al SDX del Sensor de Posición Digital del tipo Codificador
Óptico Incremental por Pulsos
1 Salida para conexión al SDX del Sensor de Densidad y Temperatura del SF6
con salida por pulsos digitales, modelo Trafag o similar.
Grado de protección del IP 20
dispositivo:
Montaje del relé: Riel DIN 35 mm
Conexiones: 0,3 a 2,5 mm², 22 a 12
AWG
Medidas em mm
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Ensayos de Tipo
El IDX es un equipo desarrollado sobre la plataforma Smart Sensor 3, así los ensayos realizados y sus
resultados siguen la tabla abajo:
Inmunidad a Descompensaciones (IEC 60255-22-5 e IEC 61000-4-5):
Modo diferencial:
1 kV, 5 por polaridad (+/-)
Modo común:
2 kV, 5 por polaridad (+/-)
Inmunidad a transitorios eléctricos (IEC 60255-22-1, IEC 61000-4-12 e
IEEE C37-90-1)
Valor de pico 1er ciclo, frecuencia, tiempo y tasa de repetición,
decaimiento a 50%
2,5 kV modo común, 1 kV modo dif., 1 MHz, 2 seg., 200
descompensaciones/s, 5 ciclos
Impulso de tensión (IEC 60255-5):
Forma de onda, amplitud, número de pulsos:
1,2/50 µs, 5 kV, 3 negativos y 3 positivos, intervalo 5s
Tensión aplicada (IEC 60255-5):
Tensión soportable a la frecuencia industrial:
2 kV 60 Hz 1 min contra tierra
Inmunidad a campos electromagnéticos irradiados (IEC 60255-22-3 e
IEC 61000-4-3):
Frecuencia, intensidad de campo:
80 a 2.500 MHz, 10 V/m
Inmunidad a perturbaciones electromagnéticas conducidas (IEC
60255-22-6 e IEC 61000-4-6):
Frecuencia, intensidad de campo:
0,15 a 80 MHz, 10 V/m
Inmunidad a campos magnéticos de frecuencia industrial (IEC 610004-8):
Intensidad y dirección de campo magnético:
30 A/m, 3 ejes ortogonales
Descargas electrostáticas (IEC 60255-22-2, IEC 61000-4-2 e IEEE
C37.90.3):
Intensidad y repeticiones:
Modo aire 15 kV, diez descargas por polaridad
Inmunidad a transitorios eléctricos rápidos (IEC 60255-2-4, IEC 610004-4 e IEEE C37-90-1):
Alimentación, entradas y salidas:
4 kV
Falla de alimentación (IEC 60255-22-11 e IEC 61000-4-11):
Caídas de tensión:
Interrupciones cortas:
0-80% de U, 1/2 a 300 ciclos, 85V y 265 V, 50/60 Hz
5 segundos, 85 V y 265 V, 50/60 Hz
Soportabilidad al frío (IEC 60068-2-1):
Temperatura, tiempo de prueba:
-40 °C, 16 horas
Soportabilidad al calor seco (IEC 60068-2-2):
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Temperatura, tiempo de prueba:
+85 °C, 16 horas
Soportabilidad al calor húmedo (IEC 60068-2-78):
Temperatura y humedad, tiempo de prueba:
+40 °C, 85% RH, 24 horas
Ciclo térmico (IEC 60068-2-14):
Rango de temperatura, tiempo total de la prueba:
-40 a +85 °C, 96 horas
Respuesta a la vibración (IEC 60255-21-1):
Modo de aplicación, duración, frecuencia, intensidad:
3 ejes, senoidal 160 min/eje, 10 a 150 Hz, 2G
Seguridad eléctrica (EN 61010-1):
Protección contra choque eléctrico, risco mecánico, riesgo por fluidos
y propagación de llama
Resistencia al calor y dispositivos de protección
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